Die IoT-Technologie wird ständig aktualisiert und iteriert, und auch die Indoor-Positionierungstechnologie hat weltbewegende Veränderungen erfahren. Von der Positionierung auf Raumebene über die Positionierung auf Dezimeterebene bis hin zur hochpräzisen Zentimeterpositionierung ist die Entwicklung der Technologie immer unerwartet! Es erscheinen abwechselnd verschiedene Positionierungstechnologien für Indoor-Positionierungslösungen. Welche Technologie eignet sich am besten für die Indoor-Ortung? Lassen Sie uns eine umfassende Perspektive einnehmen, um die Bluetooth-Indoor-Positionierungslösung zu verstehen.

Überblick über die Beacon-Indoor-Positionierungstechnologie

Es gibt zwei Beacon- Indoor-Positionierungstechnologien :

1. Passive Ortung: Verwenden Sie das Bluetooth-Gateway, um die vom Beacon an die Person/das Objekt übertragenen Broadcast-Daten zu erfassen. Das Gateway wird in der Umgebung bereitgestellt und installiert. Und das Gateway sendet die gesammelten Beacon-Daten über das Netzwerk an den Server zurück. Der Server erhält die Echtzeit-Positionskoordinaten des Beacons über einen Positionierungsalgorithmus basierend auf den dem Gateway bekannten Koordinaten.

2. Aktive Position: Verwenden Sie die APP auf einem mobilen Gerät, um die Beacon-Broadcast- Daten abzurufen . Die APP verfügt über einen Positionierungsalgorithmus. Anhand der Beacon-Broadcast-Daten können wir den Standort der Person ermitteln, die das Mobilgerät besitzt. Der Standort und die Navigation im Raum werden über eine APP oder ein Applet realisiert, das für Einkaufszentren, Parkplätze und Krankenhäuser geeignet ist.

Merkmale der Beacon-Indoor-Positionierungstechnologie

Im Vergleich zur Wi- Fi - Ortungstechnologie ist die Beacon-Technologie weniger umgebungsbedingten Störungen ausgesetzt. Das Beacon-Produkt basiert auf der Batteriestromversorgung. Aufgrund der Vorteile von Bluetooth mit geringem Energieverbrauch , langer Lebensdauer, geringer Größe und der hohen Verbreitungsrate von Beacon-Geräten ist die Bluetooth- Ortung die am häufigsten verwendete Technologie in der Indoor-Ortungstechnologie.

Im täglichen Leben unterstützen Smartphones und Smart Speaker Bluetooth. Die Beliebtheit und der Masseneinsatz von Bluetooth ermöglichen Bluetooth-Chips zu einem niedrigen Preis. Und der BLE-Preis ist niedriger als bei herkömmlichen UWB/RFID-Lösungen.

Wie realisiert Bluetooth die Indoor-Ortung?

Die Bluetooth-Arbeitsfrequenz beträgt 2400 MHz ~ 2483,5 MHz. Wenn Bluetooth eine Übertragung initiiert, wird zusätzlich zur eigenen MAC-Adresse auch die Stärke des Bluetooth-Signals übertragen, nämlich RSSI-Informationen. Der RSSI spiegelt die Signalstärke des Broadcast-Datenpakets wider. Laut RSSI ist die Signalstärke stärker, wenn sich der Bluetooth-Empfänger näher am Sender befindet, im Gegenteil, sie wird schwächer. Der Zusammenhang zwischen der Signalstärke und der Entfernung vom Sender kann durch die Transformation der Signalstärke ermittelt werden.

Durch den Einsatz eines Bluetooth-Senders im Raum, nämlich eines Beacons, kann der Bluetooth-Empfänger seinen Standort im Innenbereich bestimmen, nachdem er das vom Sender gesendete RSSI-Signal empfangen hat. Diese Positionierungsmethode wird als aktive Positionierung bezeichnet und die Positionierungsgenauigkeit beträgt 3 bis 4 Meter.

Durch einen vernünftigen Algorithmus kann der von einem Beacon übertragene RSSI rückwärts auf die Entfernung zwischen dem Beacon und dem empfangenden Gerät schließen.

Der RSSI-Wert des Beacons ist jedoch eine Referenz. Um die Entfernung des Beacons zu berechnen, müssen Sie auch den TX-Leistungswert des Beacon-Geräts kennen.

Die Sendeleistung bezieht sich auf den RSSI-Wert, wenn er 1 m vom Beacon entfernt ist. Unterschiedliche Geräte, Arbeitsbedingungen und Standortumgebungen wirken sich auf den TX-Leistungswert aus.

Die drei Variablen A, B und C in der Formel sind Erfahrungswerte, die je nach Mobiltelefonsystem oder Hardwaremodell genau angepasst werden müssen. Sie sind auf Hardware-Anpassungen angewiesen und ohne Datenreserve schwierig zu verwenden.

Problem mit der Stromversorgung des Beacon-Geräts

Es müssen keine Kabel im Raum verlegt werden. Beacons werden im Allgemeinen mit Batterien betrieben. Bei einer Sendeleistung von 0 dBm und einer Sendeentfernung von 20 m werden zwei AA-Trockenbatterien verwendet, die eine Lebensdauer von 5 bis 7 Jahren haben.

Bluetooth-Gateway

In einigen speziellen Umgebungen, wie z. B. Pflegeheimen, Gefängnissen und Haftanstalten, kann die Standortbestimmung per Mobiltelefon den Anforderungen des Personalmanagements nicht gerecht werden. Um eine genaue Personensteuerung zu erreichen, ist die aktive Beacon-Positionierung nicht mehr geeignet. Um der Positionierungstechnologie dieser Art von Umgebung gerecht zu werden, wird ein Bluetooth-Gateway zum Scannen und Empfangen von Bluetooth-Signalen entwickelt. Die Bluetooth-Kommunikation erfolgt über das Bluetooth-Gateway mit der Person, die das Smart-Armband trägt. Das Bluetooth-Gateway wird im Raum platziert, um die Bluetooth-Signalübertragung des Smart-Armbands zu scannen und zu sammeln. Die Funktion der Echtzeitpositionierung kann ebenfalls realisiert werden und die Positionierungsgenauigkeit kann ebenfalls 3 bis 4 Meter erreichen.

Das Bluetooth-Gateway befindet sich 3 bis 5 Meter hoch im Raum und die Bluetooth-Signalabdeckung beträgt etwa 10 Meter. Unter Berücksichtigung der Signaldämpfung sollte sich das Bluetooth-Gateway bei Verwendung der Bluetooth-Ortung am besten innerhalb von 5 m vom Bluetooth-Übertragungspunkt befinden. Bei der Positionierung muss das Algorithmusprogramm mindestens 3 Bluetooth-Gateway-Signale in Bezug auf den Bluetooth-Übertragungspunkt sammeln, um die Positionierung zu realisieren. Im Vergleich zur WLAN-Ortung ist das Bluetooth-Signal stabiler und die Positionierungsgenauigkeit höher.

Viele Bluetooth-Gateways verfügen über eine PoE-Stromversorgung, was die Wartungskosten erheblich reduziert! Bluetooth-Gateways werden in der Regel mit Smart-Armbändern kombiniert. Intelligente Armbänder werden je nach den Anforderungen verschiedener Szenen unterschiedlich gestaltet. Studierende brauchen zum Beispiel ein modisches Erscheinungsbild. Das Gefängnisarmband, das zerlegt werden muss und die Anforderungen an die Wasserdichtigkeit IP68 erfüllt, um den Anforderungen einer täglichen Dusche gerecht zu werden.

Die Bluetooth-Indoor-Positionierungslösung wird überall auf dem Markt eingesetzt und verschiedene technische Informationen zu Beacon können im Internet durchsucht werden. Ob im Inland oder im Ausland, die hohen Anforderungen der Beacon-Technologie haben immer mehr Hersteller dazu veranlasst, in Forschung und Entwicklung zu investieren. Als führendes Unternehmen der IoT-Branche hat RF-star Technology eine Vorreiterrolle eingenommen. Die von RF-Star eingeführten Beacon RF-B-AR1 und RF-B-AR4 sind einfach zu bedienen, verfügen über umfassende unterstützende Tools, visuelle Konfigurationsparameter und extrem niedrige Nutzungsschwellen, um Kunden dabei zu helfen, den Projektkonstruktionszyklus zu verkürzen und die Produkte der Kunden zu unterstützen schnell landen. Und es gibt viele Beacon-Anwendungsszenarien in China. Derzeit wird die inländische Beacon-Anwendung immer ausgereifter und die Bluetooth-Indoor-Positionierungskette nimmt langsam Gestalt an. Basierend auf den Vorteilen der Beacon-Produkte wie geringem Stromverbrauch und geringen Kosten hat RF-star Technology eine breite Perspektive für die Anwendung der Bluetooth-Ortung in Innenräumen eröffnet.